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2025-11-25T15:48:55Z

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{{Dieser Artikel|behandelt Signale verarbeitende Schaltungen. Die Bezeichnung ''Korrelator'' wird auch für den abstrakten [[Operator (Mathematik)|mathematischen Operator]], z. B. in der [[Quantenfeldtheorie]] verwendet.}}

Ein '''Korrelator''' verwirklicht die Funktion der [[Kreuzkorrelation]] zur genauen Bestimmung des Zeitversatzes zweier Signale. Mögliche Ausprägungen sind Spezialcomputer, [[Elektronik#Analogtechnik|Analogschaltungen]], Gehirnstrukturen oder [[Computerprogramm]]e. Die Signale können technisch [[codiert]]e [[Radiowelle|Funksignale]] sein, [[Radar]]-, [[Sonar]]- oder optische Echos oder Signale natürlichen Ursprungs.

Das Prinzip wird am Beispiel dreier verschiedener Anwendungen erläutert,
* einer [[Richtungsmessung]]: Vermessung der [[Erdrotation]] durch [[VLBI]]-Interferometrie an [[Quasar]]en,
* der [[Geschwindigkeitsmessung]] mittels eines in Bewegungsrichtung versetzt angeordneten Sensorpaares, sowie
* einer [[Entfernungsmessung]]: [[Ortung]] mit den Satelliten des [[Global Positioning System]]s (GPS).

Bei der Korrelation werden jeweils ''zwei'' Signale rechnerisch so lange gegeneinander verschoben, bis die Charakteristik der beiden Signale übereinstimmt. Die gefundene Verschiebung ist dann die Zeitdifferenz
* entweder zwischen den Laufzeiten von ''einer'' Strahlungsquelle (Quasar) zu ''zwei'' [[Bodenstation]]en
* bzw. den Signalen der ''zwei'' Sensoren, die sich nacheinander über ''eine'' Struktur hinwegbewegen
* oder zwischen dem von ''einem'' Satelliten empfangenen und dem im Empfänger berechneten Kode.



Solange der [[Funkortung|Funkortungsempfänger]] nach dem Einschalten die Bahnen der Satelliten und seine eigene (positionsabhängige!) Bewegung im Raum nur sehr grob kennt, müssen seine Korrelatoren wegen der [[Dopplereffekt|Doppler-Verschiebung]] die Signale nicht nur zeitlich ''verschieben'', sondern auch verschieden ''dehnen''. Diese zweidimensionale Suche ist erheblich aufwändiger.

== Korrelatoren im Vergleich ==
* Der Korrelator des [[Atacama Large Millimeter/submillimeter Array]] (ALMA) führte im Dezember 2012 17 PetaFLOPS aus.<ref>[http://www.nrao.edu/pr/2012/almacorrelator/ Powerful Supercomputer Makes ALMA a Telescope].</ref><ref>[https://www.heise.de/newsticker/meldung/Hoechstgelegener-Supercomputer-der-Welt-gleicht-Astronomiedaten-ab-1774199.html ''Höchstgelegener Supercomputer der Welt gleicht Astronomiedaten ab''.] Heise online.</ref>
* Die Rechenleistung des WIDAR Korrelator am Expanded [[Very Large Array]]s (EVLA) ist (Juni 2010) mit 40 PetaFLOPS angegeben.<ref name="RupenCorrelator">[http://www.aoc.nrao.edu/events/synthesis/2010/lectures/RupenCorrelator10.pdf ''Cross-Correlators & New Correlators – Implementation & choice of architecture''.] (PDF; 9,4 MB) National Radio Astronomy Observatory, S. 27.</ref><ref>[https://science.nrao.edu/science/meetings/presentation/JVLAcapabilities-web.pdf ''The Expanded Very Large Array Project – The ‚WIDAR‘ Correlator''.] (PDF; 13,2 MB) National Radio Astronomy Observatory, S. 10.</ref>
* Der geplante Korrelator des [[Square Kilometre Array]] (SKA) (Bauzeit 2016 bis 2023) soll 4 [[ExaFLOPS]] (4000 PetaFLOPS) (Informationsstand Juni 2010) ausführen können.<ref name="RupenCorrelator" />

== Siehe auch ==
* [[Optimalfilter]]
* [[Ausgleichsrechnung]]
* [[Astrometrie]], [[Radioastronomie]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Beobachtende Astronomie]]
[[Kategorie:Radioastronomie]]
[[Kategorie:Geodäsie]]
[[Kategorie:Satellitennavigation]]

Korrelator - Versionsgeschichte

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